Самое легкое и прочное дерево

Самое легкое и прочное дерево

Прочность и твердость лесоматериалов определяется несколькими методами. Эксперты давно составили перечень всех деревьев по плотности. Благодаря результатам этой проверки мастера используют лесоматериалы строго по назначению.

Прочность пород древесины

Первую строчку этого списка занимает акация белая, широко распространенная на территории Европы. Бразильская вишня, или ятоба, занимает вторую строчку по твердости. Изделия из этого дерева обладают красивой структурой. На территории Центральной Америки можно встретить амарант. Лесоматериалы отличаются плотной и гибкой древесиной. Сырье отличается красно-фиолетовым оттенком и интересной структурой. Прочнейшая древесина амаранта сложно обрабатывается, но именно из него выпускают элитные предметы мебели.

Далее в перечне расположился ясень, за ним дуб. Пиломатериалы этих видов очень тяжелые и прочные. В нашем государстве наибольшей твердостью отличается береза Шмидта. От нее отлетают пули, в воде она идет ко дну за несколько секунд, отличается свойством самоконсервирования. Изделия из нее не гниют и прочнее чугуна.

Твердые сорта лесоматериалов используются в различных областях. К примеру, бразильская вишня отличный материал для создания тростей, мебели, паркета. Прочность паркета из акации выше дубового, и с годами приобретает более красивую текстуру. После обработки паром сырье можно легко согнуть, поэтому она так популярна при создании венских стульев.

Из «железных деревьев» делают гвозди и подшипники. К ним относится: береза Шмидта, амазонское дерево, азобе и несколько других.

Легкая прочная древесина

Бальза дерево, имеющее очень легкую и прочную древесину, растет на территории Южной и Центральной Америки. Многие считают, что самое легкое дерево-пробковое. Однако они сильно ошибаются – практически в 2 раза легче бальза. Плотность досок этого дерева равняется 120-160 кг/м3, а пробковых — свыше 210 кг/м3. Изделия из бальзы в 9 раз легче воды, и в 6 раз – дуба.

Стоит отметить, что свежесрубленное дерево довольно тяжелое, потому что в составе лесоматериалов много клеток клетчатки, которые наполнены клеточным соком. Если древесину не просушить сразу после рубки, она сгниет за несколько дней.

Эти деревья отличается колоссальной скоростью роста: за полгода после прорастания семян они достигают 3,5 м в высоту и 25 см в диаметре.

Вырубка производится в 6-10 лет. В это время дерево вырастает 25-30 метров в высоту, а диаметр ствола составляет 1 м (бывает до 6 м).

После вырубки лесоматериалы просушивают в вертикальном состоянии. Во время сушки клетчатка теряет влагу и деформируется, клетки сжимаются. Бальсовые лесоматериалы очень пористые, губчатые, но не хрупкие – 6% влаги в них остается.

Еще один плюс такого сырья заключается в легкости обработки. Мастера ценят его за то, что при малом весе сооружения получаются довольно жесткими – жестче, чем у дуба или сосны. Губчатое строение позволяет успешно использовать этот материал как шумо- и звукоизолятор. На территорию Европы дерево попало относительно недавно. Массовый экспорт начался во время второй мировой войны, когда им заменяли пробковое дерево.

Сегодня из бальсы делают:

  • лопасти ветрогенераторов
  • спортивное оборудование
  • декорации, макеты
  • авиамодели
  • набивку подушек из волокон.

Предел прочности древесины

Известно, что определенные качества пиломатериалов проявляются под эффектом механической работы. Это:

  • прочность
  • деформативность
  • технологические и эксплуатационные свойства.

Параметры механических качеств лесоматериалов вычисляют при помощи:

Прочность – возможность лесоматериалов не разрушаться под действием механической работы. Она прямо пропорциональна строению и физическому состоянию сырья. Проверка на прочность осуществляется стандартными способами на здоровых и небольших (сечение 20X20 мм) экземплярах при статических нагрузках на особых аппаратах. По итогам большей части процессов регистрируется максимум прочности, который является максимальным напряжением, не разрушающим сырье.

Прочность при сжатии вычисляется на экземплярах призматической конфигурации. Экземпляр медленно нагружают до признаков деструкции. После этого по силоизмерителю испытательного аппарата рассчитывают по особой формуле. Средняя величина максимума прочности на сжатие по волокнам для всех российских сортов при влажности сырья 12% достигает 50 МПа.и В ходе проверки лесоматериалов на статический изгиб используют экземпляры в виде бруска небольшого размера. Средняя величина максимума прочности достигает 100 МПа.

Механическая прочность древесины

Во время не продолжительных нагрузок в пиломатериалах появляются главным образом упругие деструкции, исчезающие после снятия нагрузки. Этот показатель также вычисляется специалистами по особым формулам.

По той причине, что в составе лесоматериалов преобладают полимеры с продолговатыми цепными молекулами, то их деформативность находится в непосредственной зависимости от времени нагрузки. Изучением механических качеств пиломатериалов занимается наука реология. Она изучает общие закономерности деструкции лесоматериалов при нагрузках, учитывая временной фактор.

Читайте также:  Не работает нагрев воды в стиральной машине

Коэффициенты прочности лесоматериалов при долгих непрерывных нагрузках необходимо изучать, потому что они применяются в строительных сооружениях. Характеристикой этого качества специалисты называют максимум длительного сопротивления. Он почти для всех типов нагрузки равняется 0,5 — 0,6 уровня максимума прочности при непродолжительных статических нагрузках.

В ходе составления проекта стройконструкций из лесоматериалов мастера в расчётах пользуются не максимумами прочности малых экземпляров лесоматериалов, а намного меньшими коэффициентами — расчётными сопротивлениями.

Удельная вязкость — это характеристика способности сырья поглощать работу во время удара не разрушаясь. Ее определяют в ходе испытаний на изгиб. Этот показатель у хвойных лесоматериалов в два раза слабее, чем у лиственных.

Твёрдость – это предел сопротивления пиломатериалов вдавливанию более твёрдых тел. Для определения твёрдости применяют аппарат с пуансоном, наконечник которого вдавливается на глубину радиуса. По окончанию процедуры в сырье остаётся след. По размерам следа определяют твердость. Ударная твёрдость вычисляется при помощи сбрасывания металлического шара диаметром 25 мм с высоты 50 см на экземпляр.

Свойство пиломатериалов сопротивляться износу носит название – износостойкость. Давно известно, что износ боковых частей намного выше, чем торцевых разрезов. С повышением твердости, уменьшается износ. Влажные лесоматериалы более подвержены износу, чем просушенные.

Пожалуй, самым уникальным качеством пиломатериалов можно назвать способность удерживать крепежные материалы такие как, гвозди, саморезы, скобы. Во время забивания гвоздя в сырье создаются упругие деструкции, обеспечивающие необходимую силу трения. Именно она мешает выдернуть гвоздь. С повышением плотности, увеличивается сопротивление лесоматериалов выдергиванию крепежного материала.

Пиломатериалы дуба и ясеня намного легче согнуть, чем, к примеру, из бука. Хвойные сорта характеризуются еще меньшей способностью к загибу. Гнуть лесоматериалы гораздо легче при обработке паром. Такие условия делают сырье более податливым и дают возможность в результате формирования замороженных деструкций при дальнейшем охлаждении и высушивании под нагрузкой закрепить новую форму образца.

Для сравнения качеств лесоматериалов разных сортов специалисты пользуются удельными коэффициентами механических свойств, т.е. коэффициентами их механических качеств, пропорционально единице плотности.

Эти показатели пиломатериалов очень важны, если от предмета или сооружения требуется повышенная прочность при низком весе. Все это обязательно учитывается в транспортном машиностроении, строении воздушных судов, кораблестроении.

Не каждый знает, что дуб – не самая твёрдая порода дерева. Многие другие деревья обладают более высокой плотностью, имеют свои необычные свойства и текстуру. Из этой статьи вы узнаете, какие твёрдые породы деревьев существуют, какие они имеют особенности. При производстве мебели, различных изделий для быта и материалов для строительства дома зачастую используются только твёрдые породы, поскольку они очень надёжны и долговечны.

Что такое показатель твёрдости и как его измеряют

Твёрдое дерево отлично сопротивляется воздействию других, более плотных тел, например, металлических предметов. Показатель твёрдости имеет важное значение при выборе строительных материалов. Доски для пола и другое деревянное сырьё обязательно должно быть достаточно твёрдым для того, чтобы выдерживать большие нагрузки. С материалом высокой плотности тяжело работать, но при этом твёрдое дерево очень износостойко, что делает его дорогим материалом.

В зависимости от того, каким образом осуществляется воздействие на доску, показатель прочности может меняться. Самые прочные изделия выдерживают нагрузку с разных сторон: вдоль годичных колец дерева, радиально, с торца и фронтально.

Важно! Такое значение, как показатель твёрдости дерева формируется по разным параметрам и в определенный временной промежуток. Имеет значение глубина отпечатка, оставленного от чужеродного предмета на дереве, сила надавливания.

Общепринятый вариант для определения степени прочности и крепости дерева – метод Бринелля. Особенно важное значение этот параметр имеет при выборке паркета для пола. На плотном дереве не остаются следы от ножек мебели, каблуков.

При измерении прочности дерева по методу Бринелля необходимо учесть, что в среднем, шарик диаметром 10 мм входит в дерево с большой силой и происходит вдавливание с массой в 100 кг. В результате подсчётов определяется нанесенный при таком вдавливании ущерб и выделяется параметр прочности. Учитываются все нанесенные повреждения: вмятины, трещины, сколы. Для прочного дерева показатель Бринелля выше. В общих таблицах можно встретить значение, выраженное в МПа. Так, 10 МПа – это 1 НВ, что равняется показателю 10 Н/мм².

От чего зависит твёрдость древесины

Показатели плотности отличаются для каждой породы дерева, но имеется ряд общих факторов.

Даже одно дерево может иметь разную степень прочности, если оно растёт в условиях высокой или низкой влажности

Читайте также:  Фартук для кухни кантри фото

Факторы, влияющие на степень твёрдости дерева:

  • возраст породы, чем старше древесина, тем более высокие характеристики прочности она имеет. Молодое дерево влажное, а старое иссушается и становится прочнее;
  • климат и география произрастания. В холодном климате деревья прочнее, потому что растут крайне медленно;
  • способ, которым было распилено дерево. Существуют определенные методики для усиления прочности при распиле;
  • участок, в котором обрезан ствол. Плотность коры всегда выше, чем у сердцевины дерева.

Преимущества и недостатки твёрдых пород дерева

Несмотря на то, что прочные доски считаются наиболее предпочтительными в строительстве и при изготовлении мебели, можно выделить как положительные, так и отрицательные моменты. Преимущества твёрдых пород:

  • не требуется дополнительная пропитка дерева;
  • доски износостойкие и прочные;
  • дерево и мебель из него имеет красивую, неповторимую структуру.
  • сложность обработки досок;
  • высокая стоимость;
  • подходит не для всех видов мебели и полов.

Степень твёрдости деревьев, характерных для России

Самыми прочными и крепкими породами деревьев в России являются самшит, акация и кизил, а также граб. Эти породы используются при оформлении поручней, балконов и террас, изготавливаются разные виды паркета. Данный материал доступен по цене, но не уступает по качеству более дорогостоящим материалам. Эти виды деревьев используются наиболее широко. Другие породы, в том числе, экзотические, вроде сукупиры, гикори и кумару тоже используются при производстве паркетных досок.

Прочные породы дерева используются не только в стандартных случаях, для изготовления пола и мебели, но также и в производстве сувениров, рабочих деталей для разного оборудования, например, станков. В Южных странах растет огромное количество деревьев с прочной и стойкой древесиной, например, ятоба. Это дерево растёт в Южной и Центральной Америке, в тропическом лесу. Прочность по шкале Бринелля- 7 баллов. Заготовки из ятобы имеют светлый оттенок и сероватым налетом, однако, сердцевина окрашена в насыщенный оранжевый или красный цвет. После того, как дерево спилено, оно постепенно темнеет. Через неделю приобретается постоянная окраска – кирпично-красная. Это дерево быстро растет и достигает до 40 метров в высоту.

Используя такие породы деревьев можно создавать не только мебель и материалы для обшивки дома, но и декоративные элементы

В общем рейтинге по твёрдости заготовок второе место занимает необычное дерево сукупира. Показатель твёрдости составляет около 5,6 баллов. В России сукупира не растёт, её доставляют из Амазонии. В центре древесина тусклая, красновато-коричневого оттенка, но к краям становится более светлой. Когда дерево распиливается, можно заметить четкие полосы желтого цвета, это паренхима. Текстура сукупиры очень своеобразная. Наблюдается странный узор на спиле, что объясняется содержанием маслянистых веществ, древесного эфирного масла. Они содержатся прямо в древесине и делают её устойчивой к уничтожению паразитами. В сукупире практически не содержится микроорганизмов и жуков, стачивающих кору.

Ярра амазонская обладает очень высокой прочностью, её показатель – 6 баллов. Дерево растёт на территории Южной Америки. В сердцевине дерево имеет насыщенный сливовый или темно-красный оттенок, а заболонь отличается коричневатым или желтоватым цветом. При распилке заготовки из ярры темнеют под воздействием влажности. Доски получаются гибкие, но распилить их и добиться идеально ровной формы сложно.

Подобный материал используется для строительства плавательных средств – лодок, а также для зданий, особенно, в регионах с повышенной влажностью

Дерево, растущее в тропических лесах Западной Африки достигает в высоту 60 метров. Мутения очень прочная и имеет показатель 5 баллов. Заготовки мутении отличаются коричневым цветом, напоминающим грецкий орех. Дерево уникально за счёт появления фиолетовых «лучей» при распиле.

Прекрасные элементы для отделки помещений, детали интерьера, мебель и другие приспособления могут быть изготовлены из этого дерева

На территории Малой Азии и Европы с южной стороны растёт орех европейский. По шкале твёрдости это дерево достигает показателя 5 баллов. Древесина орехового дерева очень дорогая и высоко ценится истинными любителями натуральной, качественной мебели. Структура досок очень необычная – можно заметить волнообразный рисунок, при этом волокна параллельные и ровные.

Древесина используется при изготовлении дорогостоящих украшений и мебели. Однако, есть один недостаток, готовые изделия необходимо обрабатывать и защищать от поедания жуком древоточцем

Показатель твёрдости для дерева Мербау достигает 4,9 баллов, что не самый большой, но и не маленький. Природная зона, в которой лучше всего растёт мербау – Папуа, Новая Гвинея, Азия. Средняя высота взрослого мербау – 30 метров. Из-за высокой плотности дерево очень много весит, в среднем – до 800 кг на кубический метр. Естественный оттенок древесины – жёлтый или светло-оранжевый. Со временем, после распила и обработки доски темнеют, становится коричневатыми, с бронзовым или серебряным отливом.

Читайте также:  Вес кирпича м150 полнотелый

Поскольку дерево имеет извилистые и прямые волокна, получаются красивые доски. Часто мербау используют и при отделке ванных комнат, бань

Для тех, кто предпочитает хвою, идеальным вариантом станет лиственница. По плотности она не превосходит другие деревья, по шкале Бринелля у лиственницы всего 2,6 баллов, однако, она износостойка. Цвет досок – тёмно-красный у ядра и по краям с желтоватым оттенком. Лиственницу используют при строительстве домов, они выдерживают долгое время даже в самых влажных регионах. Вязкость древесины высокая, поэтому обработка происходит крайне медленно. При попадании влаги древесина становится прочнее, а если её намеренно вымочить, можно получить показатель прочности, сопоставимый с камнем.

В таблице вы можете увидеть показатели твёрдости разных пород деревьев

Какие породы дерева вы использовали в отделке, и какие доски показались наиболее прочными, износостойкими?

Деревья удивительны. Одни поражают невероятным рисунком, другие — твердостью, третьи — малым весом. Например, самое легкое дерево человек может запросто унести самостоятельно — даже если оно выглядит как толстое бревно длиной до 5 метров.

Как называется самое легкое дерево?

Это Бальса, наименование которого происходит от испанского слова «плот». Является представителем семейства мальвовых и подсемейства бомбаксовых. Формирует единственный вид Охрома Пирамидале (Ochroma pyramidale).

Ствол дерева Бальса

Оно также носит названия «Бальза», «Охрома» и «Бальзовое дерево». Относится к монотипному роду растений. Обладает редчайшей древесиной. В свежесрубленном виде содержит до 95% воды, что придает ему тяжесть, а в высушенном становится необычайно легким и мягким, но сохраняет прочность.

Где растет?

Ареал их распространения охватывает экваториальный регион южноамериканского континента, Бирму и Тринидад. Растут они довольно быстро, однако к 5 годам все же не успевают достичь полной зрелости. Выглядят как отдельно стоящие высокие растения с широкой, раскидистой кроной.

Физико-механические свойства

Это самое легкое прочное дерево, которое после валки весит достаточно много, однако при сушке быстро теряет влагу, достигая плотности максимум 150-160 кг на кубометр. Для сравнения: у северной ели данный показатель составляет 400 кг на кубометр, у сухой березы — 600 кг на кубометр.

Структура дерева Бальсы

В ядре и в зоне комля древесина у него достаточно крепкая, легче всего молодая заболонь. Волокна моментально набухают от воды, поскольку обладают высокой впитываемостью. В то же время они невероятно слабы и быстро мнутся.

Бальза — дерево с самой легкой древесиной

Его чрезвычайно просто обрабатывать любым из знакомых способов: оно прекрасно режется, рубится, пилится, гвоздится. В то же время плохо окрашивается лакокрасочными препаратами. Но приемлемо поддается влиянию спиртовых протрав и тонировке водными красителями. Для лучшего результата нуждается в особом инструменте с тонким лезвием и малым углом заострения. Отсюда — удивительная и самая легкая резьба по дереву, какая только возможна.

На лесоповале Бальзы

Где используется?

Оно имеет немалое хозяйственное значение. Чаще всего применяется в моделировании планеров и самолетов. Из него также производят бруски различных размеров, ракетки для настольного тенниса, серфинговые доски, макеты, любые декорации, рыболовные приманки, бакены, поплавки и всевозможные спасательные приспособления (на воде).

Кроме того, древесина высоко востребована в:

  • отделочных работах;
  • строительстве;
  • авиации;
  • дизайне;
  • вибро-, шумо- и теплоизоляции.

Сердцевина дерева задействована в производстве композитных стеклопластиковых корпусов яхт и кораблей. А волокна идут на изготовление грубых тканей и набивку матрасов или подушек.

Из истории применения Бальсы

Уникальные свойства данного растения известны еще с древних времен. Например, инки делали из него плоты и каноэ для совершения продолжительных походов.

Из этого же дерева был сделан Кон-Тики — знаменитый плот норвежца-путешественника Тура Хейердала, приплывшего к Полинезийским островам через Тихий океан.

Знаменитый плот Тура Хейердала

Его древесина использовалась и при конструировании Москито — известного скоростного бомбардировщика времен Второй мировой. Панели из Бальсы, которыми он был отделан, существенно снижали необходимость применения дефицитных на тот период металлических деталей.

А еще это растение послужило началом производства слоистых сэндвич-панелей, в которых бальсу постепенно заменили на другие конструктивные компоненты — современные углепластиковые и алюминиевые соты.

Ссылка на основную публикацию
Самодельные козлы для стройки
При строй работах мне понадобились "козлы".У меня есть строительные леса, но высота одной секции 2 метра. В некоторых случаях это...
Сайдинг под синюю крышу фото
Отделка любого дома - это мучительный выбор не только материала, которым будет отделан ваш фасад, но и цветов, которые на...
Сайдинг цвет банан фото
Сайдинг – отличный способ защитить стены от действия дождя. снега и ветра и тем самым значительно продлить срок эксплуатации здания....
Самодельные лежанки для кошек
Ваша мурлыка привыкла нежиться на мягких подушках? Сшейте ей лежанку, и она не будет занимать кровать в ваше отсутствие. Разнообразные...
Adblock detector